DEFINISI TERMODINAMIKA
Termodinamika merupakan topik ilmu teknik yang terkait dengan ilmu “gerak” (dynamics) dan/atau transformasi “panas” (thermo) dan energi menjadi bentuk energi lainnya. Termodinamika memberikan pemahaman mengenai sifat alamiah dan derajat perubahan energi, sehingga ilmu ini bisa dipelajari, dipahami dan diterapkan pada pembangkit listrik. Beberapa penerapan ilmu termodinamika pada PLTU:
- Konversi energi kimia yang terkandung di dalam bahan bakar menjadi energi termal pada alat pembakaran (combustor).
- Pemanasan air hingga menjadi uap panas lanjut (uap superheat) sehingga mempunyai cukup energi untuk memutar turbin dan menghasilkan energi listrik
- Penggunaan pompa bertekanan tinggi (Boiler Feed Pump) untuk memberikan tambahan energi pada air sebelum dipanaskan menjadi uap sehingga uap panas yang dihasilkan di boiler memiliki energi yang tinggi dari temperatur dan tekanannya.
 |
| Foto PLTU Tidore sumber FB PLN.id |
UNIT (SATUAN) DASAR TERMODINAMIKA
Massa dan Berat
Massa dari suatu benda adalah ukuran dari jumlah material yang membentuk benda tersebut. Berat suatu benda merupakan gaya yang bekerja pada benda , sebagai akibat dari medan gravitasi bumi Massa dan berat dapat dinyatakan dalam hubungan persamaan :
W = m.g
dimana : w = berat ( weight , lbf ) , kg
m = massa ( mass , lbm ), kg
g = percepatan gravitasi ( = 32.17 ft / sec2 )
Berat suatu benda adalah gaya yang terjadi bila massa benda tersebut dikenai percepatan gravitasi. Massa dari suatu benda akan tetap konstan sekalipun kecepatan gravitasi yang mempengaruhinya berubah besarannya .
Kerapatan Massa
Kerapatan massa atau density suatu benda adalah total massa suatu zat per total volume-nya, atau satuan massa per satuan volume .
ρ = m / V
dimana :
ρ = density ( kg/m3)
m = massa ( kg )
V = volume ( m3 )
Temperatur
Temperatur merupakan besaran ukuran aktivitas molekul dari suatu benda, lebih cepat gerakan molekulnya, makin tinggi temperaturnya. Secara relatif dapat dikatakan seberapa “ panasnya “ atau “ dinginnya” suatu benda itu. Tetapi harus diingat bahwa antara temperatur dan panas ( heat ) tidak boleh dicampuradukkan
Dua macam skala ukuran temperatur yang umumnya digunakan untuk mengukur temperatur yaitu derajat Fahrenheit dan derajat Celcius .
Skala derajat ini didasarkan angka pertambahan antara titik beku dan titik didih dari air pada kondisi tekanan atmosfir udara luar. Ukuran derajat Celcius terbagi atas 100 titik skala, sedangkan ukuran derajat Fahrenheit mempunyai 180 titik skala.
Perlu kiranya juga menentukan skala Temperatur Absolut yang hanya mempunyai nilai atau harga positip ( tanpa adanya nilai negatip) .
Temperatur absolut untuk derajat C dinamai derajat Kelvin (K) , dan temperatur absolut bagi derajat F dinamai derajat Rankine(R).
Tekanan
Tekanan atau pressure adalah gaya per satuan area (luasan) permukaan nyata atau imajiner , yang dilakukan oleh suatu zat , dengan arah tegak lurus / vertikal
Bila tekanan diukur relatif terhadap kondisi hampa sempurna , tekanan tersebut dinamai tekanan absolut ( psia ) . Bila diukur relatif terhadap kondisi tekanan atmosfir ( 14.7 psi ), dinamai tekanan ukur ( pressure gauge , psig ) . Skala pressure gauge lah yang dikembangkan dan digunakan lebih lanjut karena hampir seluruh pressure gauge dinyatakan nol pada tekanan udara luar. Karena itu, pressure gauge atau tekananukur, mengukur perbedaan tekanan antara tekanan dari suatu zat / fluida dengan tekanan udara luar .
Bila tekanan berada dibawah tekanan udara luar (atmospheric pressure), kondisi tersebut dinyatakan sebagai keadaan vakum. Keadaan vakum sempurna berkaitan dengan tekanan nol absolut (zero absolut pressure). Harga dari tekanan absolut adalah positip semuanya, harga negatip akan menyatakan kondisi peregangan (tension) yang dalam hal ini tak mungkin terjadi bagi suatu zat atau fluida.
Pabs = Patm + Pgauge
Pabs = Patm - Pvac
Sumber : Materi Diklat PLTD - PLN Coorporate University